.مواد مرکب (کامپوزیت)چوب چیست؟

در جهان امروز، چوب، به علت زیبایی‌های خاص خود و پیوند میان انسان و طبیعت، دارای کاربرد فراوان است. در جوامعی که تولیدات چوب پایین است سعی شده است از طریق واردات از سایر کشورها این نیاز را مرتفع سازند. اگر بین تولید و مصرف چوب هماهنگی کامل وجود نداشته باشد این منبع عظیم خدادادی به سمت زوال و نابودی سوق می یابد. در کشورهایی مانند سوئد در حوزه اسکاندیناوی که برای تولید و مصرف چوب اهمیت ویژه‌ای قائل هستند، با معضل کمبود منابع چوبی کمتر برخورد می‌ کنند. اما در مناطقی که تولید چوب پایین و مصرف آن بالاست، با مشکل کمبود منابع چوبی مواجه خواهند شد. در ایران، در طول چند دهه اخیر منابع چوبی به دلیل عوامل مختلفی مانند عدم اهمیت به کاشت درختان، قطع بی رویه، عدم برنامه در زمینه محافظت از جنگل‌ها، عدم سرپرستی درست و انتصاب افرادی ناکارآمد در زمینه منابع طبیعی، تولید چوب رو به زوال نهاده است. کشورهایی که دارای تولید بالای چوب هستند، سرانه مصرف یک متر مکعب به ازای هر فرد در سال می باشد. اما در ایران، سرانه مصرف چوب ۱۷/۰ متر مکعب است که اگر در جمعیت کشور ضرب شود در حدود دوازده میلیون متر مکعب خواهد شد. با لحاظ نمودن تولیدات چوب در داخل شامل تولیدات جنگلی و تولیدات مربوط به صنوبر کاری‌های کشاورزان و توجه به واردات چوب هنوز درحدود شش تا هفت میلیون متر مکعب چوب مورد نیاز است. بنابراین، برای رسیدن به مصرف مورد نیاز جامعه یا باید چوبهای بیشتری وارد نمود و یا به روش های جایگزینی دیگری روی نمود. یکی از جایگزین‌های مناسب، تولید فراورده های چوبی است که از آن جمله می ‌توان به تخته خرده چوب (Neopan)،تخته تراشه جهت دار (OSB) چوب-پلاستیک (WPC)، چوب-پلیمر و غیره اشاره کرد.

رتبه بندي و طبقه‌بندي <?xml:namespace prefix = o ns = "urn:schemas-microsoft-com:office:office" />

تخته چند لا هم دركلاس چوبهاي داراي دوام و هم در كلاس چوبهاي رتبه دار طبقه بندي مي‌گردد. كلاس چوبهاي داراي دوام به قابليت پانل در مقاومت در برابر تاثيرات صدمه ديدگي و شرايط آب و هوايي يا رطوبت اشاره دارد. كلاس رتبه‌ نيز جزء نام ديگر براي تشريح استفاده خاص از اين پانل مي‌باشد كه شامل استفاده درنواحي كف مي‌باشد ...

پانل‌هاي ويژه

برخي از پانل‌هاي تخته چندلا براي كاربردهاي خاصي طراحي شده است، شامل موارد دكوري و كف‌پوشها كه در مصارف خارجي كاربرد دارند. فرآوري تخته چندلا با استفاده از مواد محافظت كننده و ضد آتش به وسيله توليد كنندگان خارج از صنعت توليد تخته چندلا انجام مي‌پذيرد. تخته چندلا براحتي با استفاده از فرآوري‌هاي آب‌برد و ضد حريق تحت فرآيند فشار قرار گرفته و بر اين اساس تخته چندلاي فرآوري شده براحتي براي استفاده در جايي كه موارد آن مد نظر مي‌باشد فراهم است...

ذرات و كامپوزيت‌هاي الياف

بسياري از مواد كامپوزيت چوبي بعنوان مواد معروف درآمدند. اين كامپوزيت‌ها معمولاً بصورت پانل موجود بوده و به صورت گسترده‌ در امر خانه سازي و مبلمان بكار گرفته مي‌شوند. كامپوزيت‌هاي متعارف به صورت معمول از مواد چسبنده فرآوري گرمايي ساخته شده كه باعث مي‌شود تا اجزاي الياف چوب به هم بچسبند. خصيصه‌هاي فيزيكي و مكانيكي الياف چوبي و ذرات مواد پانل به وسيله استاندارد روش‌هاي تست ASTM مشخص مي‌گردند....

تشكيل خمير

دستگاه تشكيل دهنده خمير داراي پيكربنديهاي زيادي مي‌باشد كه از ادوات الكترونيك تا ادوات مكانيكي را شامل شده و متشكل از ديسك‌هاي چرخشي جهت يكپارچه سازي طول رشته‌ها و هماهنگي آنها مي‌باشد و همچنين از سيستم‌هاي منطبق كننده جهت مشخص قرار دادن رشته‌ها در امتداد عرض پانل بهره‌مند مي‌باشد...

پرس گرم

در پرس گرم، خمير لايه شده سست يا رشته‌هاي جهتدار تحت شرايط گرمايي به وسيله پرس فشرده شده تا آنكه رزين بخوبي بعمل آورده شود. در اين سيستم‌ها 16 نوع از محصولات 7/3 در 3/7 متر (12 در 24 فوت) را مي‌توان بصورت همزمان در پرسهاي باز چندگانه تحت روال فرم دهي قرار داد. يك توسعه اخير پرس پيوسته براي OSB مي‌باشد. ...

تخته نئوپان

صنعت تخته چندلا جهت مرتفع نمودن نيازها در رابطه با خلاص شدن از مقدار زيادي از خاك‌هاي اره، خرده چوبهاي رنده و تا اندازه كمتري پس‌ماندهاي كارخانه‌اي و ديگر ضايعات مواد مشابه كه به وسيله ديگر صنايع چوب توليد مي‌گردد، بوجود آمد. به طور ساده، تخته نئوپان از طريق كاهش مكانيكي مواد و تبديل آنها به ذرات كوچك و پس از آن اضافه كردن مواد چسبنده بدانها و توليد نمودن ملاطي خميري از اين ذرات همراه با انجام روالهاي گرمايي و پرس كاري توليد مي‌گردد...

تخته‌هاي فيبر

واژه فيبر شامل تخته سخت، تخته فيبري داراي تراكم متوسط (MDF) و تخته عايق مي‌باشد. چندين مورد وجه تمايز بين تخته فيبري و تخته نئوپان را بيان مي‌دارد كه مهمترين آنها وجه تمايز فيزيكي اين مواد تشكيل شده از خرده چوبها مي‌باشد (شكل 9-10). از آنجايي كه چوب به صورت ذاتي فيبروزي مي‌باشد، تخته فيبري نيز قدرت ذاتي چوب را بيش از تخته نئوپان دارا مي‌باشد....

تخته عايق I

تخته‌هاي عايق داراي تراكم اندك مي‌باشند و محصولات پانلي مرطوب براي مواردي نظير عايق، كاهش صدا، كف پوش فرش و كاربردهاي مشابه بكار برده مي‌شوند. در توليد تخته عايق،‌ نياز به پالايش و كنترل به واسطه مواد خام موجود در نظر گرفته مي‌شود و بر مبناي ادوات استفاده شده، و همچنين نوع محصول مورد نياز اين موارد انجام مي‌پذيرد. ...

كامپوزيت‌هاي خاص

كامپوزيت‌هاي خاص به منظور تحصيل خصيصه‌هاي مطلوب نظير مقاومت در برابر آب، قدرت مكانيكي،‌كنترل اسيديته و پوسيدگي و همچنين مقاومت در برابر حشرات ساخته مي‌شوند. چوبهاي روي هم قرار گرفته يا روكش‌ها را نيز مي‌توان بدين كامپوزيت‌ها اضافه نمود تا با باعث ارتقاي خصيصه‌هاي ساختاري و ظاهري شوند (شكل 14 -10)....

كامپوزيت‌هاي مقاوم در برابر رطوبت

موادي همچون آهار، موم و قير را مي‌توان جهت به وجود آوردن حالت مقاومت در برابر رطوبت به كامپوزيت‌ها اضافه نمود. مواد آهار باعث پوشش سطح الياف شده و انرژي سطحي را كاهش داده و باعث مي‌شوند تا الياف نسبتاً آب گريز شوند. مواد آهار را مي‌توان به دو روش به كار گرفت....

كامپوزيت‌هاي ضد آتش

دو روش كلي براي ارتقاي عملكرد ضد آتش كامپوزيت‌ها با توجه به خصيصه‌هاي شيميايي موجود مي‌باشد. يكي از اين روش‌ها اشباع فشار چوب بوسيله مواد شيميايي آبزي و يا مواد محلول در‌ آب آلي مي‌باشد. روش دوم شامل بكار گيري مواد شيميايي ضد آتش و پوشاندن سطح چوب با آنها مي‌باشد...

كامپوزيت‌هاي فرآوري محافظتي

چوب به ميزان زيادي در برابر حملات قارچها و حشرات آسيب پذير مي‌باشد. بنابر اين،‌ انجام روال‌هاي محافظت يا فرآوري براي تحصيل حداكثر دوام و استحكام در شرايط ناهنجار لازم مي‌باشد....

كامپوزيت‌هاي چوبي و غير چوبي

روال‌هايي در زمينه علاقه به تركيب مواد چوبي با ديگر مواد خام نظير پلاستيك،‌ گچ و بتون و بوجود آوردن محصولات كامپوزيت همراه با خصيصه‌هاي منحصر به فرد و هزينه‌هاي پايين ديده شده است. دليل اوليه روي آوردن به چنين پديده‌اي مبتني بر تحقيقات و اهداف توسعه ذيل مي‌باشد:...

كامپوزيت‌هاي پيوندي غير آلي

كامپوزيت‌هاي چوبي غير آلي داراي يك تاريخچه دراز ومتغير بوده كه از توليد تجاري در آسيا در سال 1914 آغاز مي‌شود. مواد ساختماني زيادي را مي‌توان از طريق پيوند دهنده‌هاي غير آلي و ليگنوسلولزي بوجود آورد كه شامل محصولات پانلي معمولي، روكش، پوشش‌هاي سخت و اجزاي ساختماني پيش ساخته مي‌باشد ...

كامپوزيت‌هاي پيوند – گچي

گچ را مي‌توان از طريق معادن طبيعي يا محصولات جانبي گاز خنثي به دست آورد. گچ توليدي اين گاز هم اكنون بصورت مقادير زياد در ايالات متحده توليد مي‌شود چرا كه قواعد مرتبط با هواي پاك اكيداً رعايت گردد، كه خود ناشي از پخش آهك در فرآيند احتراق بوده و جهت كاهش انتشار سولفور دي اكسيد اين قانون وضع گرديده است...

كامپوزيت‌هاي پيوند- سيمان منيزي

تخته‌هاي كمتري كه داراي پيوند سيمان- منيزيم مي‌باشند در مقايسه با پانلهاي پيوند سيماني يا گچي توليد مي‌شوند كه علت عمده آن قيمت مي‌باشد. با اين وجود، سيمان منيزيم داراي برخي از مزيتهاي توليدي در مقايسه با سيمان پورتلند نمي‌باشد. در ابتدا وجود مقادير مختلف شكر در ليگنوسلولز به ظاهر داراي تاثير زيادي بر روي عمل پخت و پيوند اتصال دهنده‌ها نمي‌باشد....

كامپوزيتهاي پيوندي- سيمان- پورتلند

يكي از كامپوزيتهاي پيوند غير آلي كه داراي استفاده گسترده‌اي مي‌باشند كامپوزيتهايي هستند كه از پيوند با سيمان پورتلند برخوردار مي‌باشند. سيمان پورتلند، به هنگامي كه با آب تركيب شد، بطور فوري در فرآيندي كه به نام هيدراته شدن خوانده مي‌شود واكنش پذيرفته و نهايتا به شكل يك توده سنگ مانند محكم در مي‌آيد. بطور موفقيت‌آميزي كامپوزيتهاي داراي پيوند با سيمان پورتلند بازاري شامل هر دو نوع محصولات داراي دانسيته پايين ساخته شده با خرده‌هاي چوب و همچنين محصولات داراي تراكم بالا ساخته شده با ذرات يا الياف مي‌باشند...

كامپوزيتهاي ترموپلاستيك – الياف چوبي

همانگونه كه در جاي ديگري تشريح شده است، استفاده از مواد ليگنوسلولزي همراه با مواد پليمري ترموپلاستيك همانند فنول يا اوره فورمالدئيد، در توليد كامپوزيتها داراي تاريخ طولاني مي‌باشند. با اين وجود، استفاده از ليگنوسلولز همراه با ترموپلاستيك نوآوري جديدتري بشمار مي‌آمد. بطور كلي، ترموپلاستيك به هنگام گرم شدن نرم گشته و به هنگام سرد شدن سخت مي‌گردد...

كامپوزيتهاي نوع – منسوج‌ غير بافتي

در مقابل كامپوزيتهايي كه از ميزان بالا يا اندكي ترموپلاستيك برخوردار مي‌باشند، كامپوزيتهاي نوع – منسوج‌ غير بافتي معمولا نيازمند مواد فيبروزي دراز براي توليد مي‌باشند. اين الياف ممكن است جوت يا كنف هندي بعمل آورده شده باشند، اما معمولا آنها مواد ترموپلاستيك سنتزي مي‌باشند. فرآينده‌هاي غير بافتي اجازه تحمل يا بكارگيري محدوده گسترده‌اي از مواد ليگنوسلولزي و الياف سنتزي را مي‌دهند، كه البته منوط به كاربردهاي محصول مي‌باشد...

امروزه فراورده های مرکب چوبی در ساختمان سازی، دکوراسیون و مبلمان جایگاه مناسبی را یافته اند. در اصطلاح به کلیه محصولات مرکبی که شامل ترکیبی از چوب وپلیمرهای ترموست و ترموپلاست باشند ، پلیمرهای چوب پلاستیک می گویند. پلیمرهای ترموست رزین‌هایی هستند که پس از یک بار استفاده و حرارت دیدن دیگر قادر به احیاءشدن و مصرف مجدد نیستند. در نقطه مقابل، پلیمرهای ترموپلاست‌ها اگر بارها در برابر حرارت ذوب شوند دوباره مجدداً استفاده می شوند. از جمله این پلیمرها می‌توان به پلی پروپیلن، پلی اتیلن و پلی ونیل کلرایداشاره نمود. در صنعت، بسته به نوع محصول، فرآیند تولید و مسائل اقتصادی، میزان استفاده از هر یک از این مواد متفاوت است.

محصولات چوب پلاستیک نخستین بار در سال ۱۹۰۰میلادی تولید شدند. در سال ۱۹۱۹ میلادی از الیاف چوب و پلیمرهای ترموست جهت استفاده در ساخت سردنده‌های اتومبیل‌های رویز-رویز استفاده گردید. تحول در این صنعت همچنان ادامه یافت تا آنجا که در اوایل دهه ۱۹۹۰ میلادی کامپوزیت‌های چوب-ترموپلاستیک وارد بازار آمریکا شده و هم اکنون در کشورهای مطرح دنیا این فناوری در حال گسترش است.

محصول مرکبی که در آن زمینه اصلی محصول، با الیاف چوب، تقویت شده باشند، به فرآورده مرکب لیفی (Fiber Composites) معروف، و فرآاورده ای که زمینه اصلی آن با پودر یا آرد چوب تقویت شده باشند، فراورده مرکب آردی یا پر کننده (Flour Composites Filled or) نامیده می شوند.

طی دو دهه اخیرعلاوه بر الیاف چوب استفاده از الیاف طبیعی دیگری همچون کنف، باگاس، نارگیل و سایر الیاف با منشأ طبیعی به عنوان تقویت کننده پلاستیک مورد توجه بسیاری از محققین قرار گرفته است. این مواد دارای فوایدی هستند که از آن جمله می ‌توان به قیمت ارزان، سهولت فرآورش یا تولید، اثر سایشی کم بر روی تجهیزات فرآورش در مقایسه با الیاف مصنوعی و در دسترس بودن منابع آنها اشاره کرد.

الیاف یا آرد چوب (ماده اصلی)

به طور کلی الیاف چوب مورد استفاده در فرایند را می‌توان از کلیه گونه‌های سوزنی برگ و پهن برگ تهیه نمود. این ماده اولیه را می ‌توان از ضایعات حاصل از عملیات گوناگون بر روی چوب و فرآورده‌های آن تأمین نمود. ازجمله این ضایعات می ‌توان به مواردی همچون خاک اره، تراشه، پوشال، گرد و غبار حاصل از سمباده زنی چوب، ضایعات ناشی از صنایع مبلمان و حتی ضایعات بجا مانده از ام دی اف ((MDF اشاره نمود. همچنین می ‌توان از دیگر منابع سلولزی نیز در تولید کامپوزیت استفاده کرد. این منابع می‌تواند شامل ساقه های گیاهی، شامل: گندم، جو، الیاف کتان، پوست برنج، پوست بادام زمینی، پوسته خارجی نارگیل، خاکه بامبو و کنف باشد.

انواع پلیمرها:

رایج ترین و معمول ترین پلیمر مصرفی برای تولید چوب پلاستبک پلی اتیلن، پلی پروپیلن و پلی وینیل کلراید می‌باشند. پلی اتیلن، گران ترین رزینی است که سختی و دوام خوبی دارد. ویژگی این پلیمر، تمایل شدید آنها به تثبیت شدن در هنگام نزول حرارت در فرایند تولید می‌باشد. پلی وینیل کلراید دارای ویژگی هایی همچون سختی بالا، مقاومت مکانیکی زیاد و نیز مقاومت بالا در برابر شرایط می باشد. پلی پروپیلن نیز دارای مطلوبیت بالایی جهت کاربرد در صنایع خودروسازی را داراست.

مواد افزودنی و اتصال دهنده

محصول مرکب چوب پلاستیک تنها شامل آرد چوب و پلیمر نمی باشند، بلکه لازم است دسته ای از مواد دیگر با میزان مصرف کمتر به منظور بهبود کیفیت محصول نهایی به ترکیب این دو ماده افزوده شود. نوع مواد افزودنی و میزان مصرف هر کدام تابعی ازخصوصیات مورد نظر در ارتباط با هر محصول و کاربرد آن است .جدول زیر مواد افزودنی به کار رفته در ساخت چوب پلاستیک به نقش کاربردی هر یک از مواد را بیان میکند.

جدول مواد افزودنی مورد استفاده در کامپوزیت ها
انواع افزودنی ها	نقش و کاربرد
واسطه اتصالی	چسبندگی و انتشار را بالا می‌برد.
نرم کننده‌ ها	جریان مخلوط را بهبود می‌دهند.
عوامل کف کننده	باعث کاهش دانسیته می شوند
تثبیت کننده گرما	مانع افت حرارت در طی فرایند و سرویس می‌شوند
جذب کننده اشعه یو وی (UV)	مانع افت حرارت در هنگام قرارگرفتن در مقابل اشعه می شود.

تنظیم کننده:ولی زاده

.مواد مرکب (کامپوزیت)چوب چیست؟

مطالب مشابه :

.مواد مرکب (کامپوزیت)چوب چیست؟

کامپوزیتها و آشنایی با مواد مرکب

دانلود کتاب درس مواد مرکب دکتر حامد عدالتی

مواد مرکب جونز

کاربرد مواد مرکب در صنایع خودرو سازی

مواد مرکب (کامپوزیت)